ILE Home Intuitionistic Logic Explorer < Previous   Next >
Nearby theorems
Mirrors  >  Home  >  ILE Home  >  Th. List  >  isprm2 Unicode version

Theorem isprm2 12097
Description: The predicate "is a prime number". A prime number is an integer greater than or equal to 2 whose only positive divisors are 1 and itself. Definition in [ApostolNT] p. 16. (Contributed by Paul Chapman, 26-Oct-2012.)
Assertion
Ref Expression
isprm2  |-  ( P  e.  Prime  <->  ( P  e.  ( ZZ>= `  2 )  /\  A. z  e.  NN  ( z  ||  P  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) ) ) )
Distinct variable group:    z, P

Proof of Theorem isprm2
Dummy variable  n is distinct from all other variables.
StepHypRef Expression
1 1nprm 12094 . . . . 5  |-  -.  1  e.  Prime
2 eleq1 2240 . . . . . 6  |-  ( P  =  1  ->  ( P  e.  Prime  <->  1  e.  Prime ) )
32biimpcd 159 . . . . 5  |-  ( P  e.  Prime  ->  ( P  =  1  ->  1  e.  Prime ) )
41, 3mtoi 664 . . . 4  |-  ( P  e.  Prime  ->  -.  P  =  1 )
54neqned 2354 . . 3  |-  ( P  e.  Prime  ->  P  =/=  1 )
65pm4.71i 391 . 2  |-  ( P  e.  Prime  <->  ( P  e. 
Prime  /\  P  =/=  1
) )
7 isprm 12089 . . . 4  |-  ( P  e.  Prime  <->  ( P  e.  NN  /\  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  ~~  2o ) )
8 isprm2lem 12096 . . . . . . 7  |-  ( ( P  e.  NN  /\  P  =/=  1 )  -> 
( { n  e.  NN  |  n  ||  P }  ~~  2o  <->  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  =  {
1 ,  P }
) )
9 eqss 3170 . . . . . . . . . . 11  |-  ( { n  e.  NN  |  n  ||  P }  =  { 1 ,  P } 
<->  ( { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P }  /\  { 1 ,  P }  C_ 
{ n  e.  NN  |  n  ||  P }
) )
109imbi2i 226 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( P  e.  NN  ->  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  =  { 1 ,  P } )  <->  ( P  e.  NN  ->  ( {
n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P }  /\  { 1 ,  P }  C_  { n  e.  NN  |  n  ||  P } ) ) )
11 1idssfct 12095 . . . . . . . . . . 11  |-  ( P  e.  NN  ->  { 1 ,  P }  C_  { n  e.  NN  |  n  ||  P } )
12 jcab 603 . . . . . . . . . . 11  |-  ( ( P  e.  NN  ->  ( { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_ 
{ 1 ,  P }  /\  { 1 ,  P }  C_  { n  e.  NN  |  n  ||  P } ) )  <->  ( ( P  e.  NN  ->  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P }
)  /\  ( P  e.  NN  ->  { 1 ,  P }  C_  { n  e.  NN  |  n  ||  P } ) ) )
1311, 12mpbiran2 941 . . . . . . . . . 10  |-  ( ( P  e.  NN  ->  ( { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_ 
{ 1 ,  P }  /\  { 1 ,  P }  C_  { n  e.  NN  |  n  ||  P } ) )  <->  ( P  e.  NN  ->  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P } ) )
1410, 13bitri 184 . . . . . . . . 9  |-  ( ( P  e.  NN  ->  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  =  { 1 ,  P } )  <->  ( P  e.  NN  ->  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P } ) )
1514pm5.74ri 181 . . . . . . . 8  |-  ( P  e.  NN  ->  ( { n  e.  NN  |  n  ||  P }  =  { 1 ,  P } 
<->  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_ 
{ 1 ,  P } ) )
1615adantr 276 . . . . . . 7  |-  ( ( P  e.  NN  /\  P  =/=  1 )  -> 
( { n  e.  NN  |  n  ||  P }  =  {
1 ,  P }  <->  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P }
) )
178, 16bitrd 188 . . . . . 6  |-  ( ( P  e.  NN  /\  P  =/=  1 )  -> 
( { n  e.  NN  |  n  ||  P }  ~~  2o  <->  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P } ) )
1817expcom 116 . . . . 5  |-  ( P  =/=  1  ->  ( P  e.  NN  ->  ( { n  e.  NN  |  n  ||  P }  ~~  2o  <->  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_ 
{ 1 ,  P } ) ) )
1918pm5.32d 450 . . . 4  |-  ( P  =/=  1  ->  (
( P  e.  NN  /\ 
{ n  e.  NN  |  n  ||  P }  ~~  2o )  <->  ( P  e.  NN  /\  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P } ) ) )
207, 19bitrid 192 . . 3  |-  ( P  =/=  1  ->  ( P  e.  Prime  <->  ( P  e.  NN  /\  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P } ) ) )
2120pm5.32ri 455 . 2  |-  ( ( P  e.  Prime  /\  P  =/=  1 )  <->  ( ( P  e.  NN  /\  {
n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P }
)  /\  P  =/=  1 ) )
22 ancom 266 . . . 4  |-  ( ( ( P  e.  NN  /\ 
{ n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_ 
{ 1 ,  P } )  /\  P  =/=  1 )  <->  ( P  =/=  1  /\  ( P  e.  NN  /\  {
n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P }
) ) )
23 anass 401 . . . 4  |-  ( ( ( P  =/=  1  /\  P  e.  NN )  /\  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P } )  <-> 
( P  =/=  1  /\  ( P  e.  NN  /\ 
{ n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_ 
{ 1 ,  P } ) ) )
2422, 23bitr4i 187 . . 3  |-  ( ( ( P  e.  NN  /\ 
{ n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_ 
{ 1 ,  P } )  /\  P  =/=  1 )  <->  ( ( P  =/=  1  /\  P  e.  NN )  /\  {
n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P }
) )
25 ancom 266 . . . . 5  |-  ( ( P  =/=  1  /\  P  e.  NN )  <-> 
( P  e.  NN  /\  P  =/=  1 ) )
26 eluz2b3 9590 . . . . 5  |-  ( P  e.  ( ZZ>= `  2
)  <->  ( P  e.  NN  /\  P  =/=  1 ) )
2725, 26bitr4i 187 . . . 4  |-  ( ( P  =/=  1  /\  P  e.  NN )  <-> 
P  e.  ( ZZ>= ` 
2 ) )
2827anbi1i 458 . . 3  |-  ( ( ( P  =/=  1  /\  P  e.  NN )  /\  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P } )  <-> 
( P  e.  (
ZZ>= `  2 )  /\  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P }
) )
29 dfss2 3144 . . . . 5  |-  ( { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P }  <->  A. z ( z  e. 
{ n  e.  NN  |  n  ||  P }  ->  z  e.  { 1 ,  P } ) )
30 breq1 4003 . . . . . . . . . 10  |-  ( n  =  z  ->  (
n  ||  P  <->  z  ||  P ) )
3130elrab 2893 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  <->  ( z  e.  NN  /\  z  ||  P ) )
32 vex 2740 . . . . . . . . . 10  |-  z  e. 
_V
3332elpr 3612 . . . . . . . . 9  |-  ( z  e.  { 1 ,  P }  <->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) )
3431, 33imbi12i 239 . . . . . . . 8  |-  ( ( z  e.  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  ->  z  e. 
{ 1 ,  P } )  <->  ( (
z  e.  NN  /\  z  ||  P )  -> 
( z  =  1  \/  z  =  P ) ) )
35 impexp 263 . . . . . . . 8  |-  ( ( ( z  e.  NN  /\  z  ||  P )  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) )  <->  ( z  e.  NN  ->  ( z  ||  P  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) ) ) )
3634, 35bitri 184 . . . . . . 7  |-  ( ( z  e.  { n  e.  NN  |  n  ||  P }  ->  z  e. 
{ 1 ,  P } )  <->  ( z  e.  NN  ->  ( z  ||  P  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) ) ) )
3736albii 1470 . . . . . 6  |-  ( A. z ( z  e. 
{ n  e.  NN  |  n  ||  P }  ->  z  e.  { 1 ,  P } )  <->  A. z ( z  e.  NN  ->  ( z  ||  P  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) ) ) )
38 df-ral 2460 . . . . . 6  |-  ( A. z  e.  NN  (
z  ||  P  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) )  <->  A. z ( z  e.  NN  ->  (
z  ||  P  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) ) ) )
3937, 38bitr4i 187 . . . . 5  |-  ( A. z ( z  e. 
{ n  e.  NN  |  n  ||  P }  ->  z  e.  { 1 ,  P } )  <->  A. z  e.  NN  ( z  ||  P  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) ) )
4029, 39bitri 184 . . . 4  |-  ( { n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P }  <->  A. z  e.  NN  (
z  ||  P  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) ) )
4140anbi2i 457 . . 3  |-  ( ( P  e.  ( ZZ>= ` 
2 )  /\  {
n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_  { 1 ,  P }
)  <->  ( P  e.  ( ZZ>= `  2 )  /\  A. z  e.  NN  ( z  ||  P  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) ) ) )
4224, 28, 413bitri 206 . 2  |-  ( ( ( P  e.  NN  /\ 
{ n  e.  NN  |  n  ||  P }  C_ 
{ 1 ,  P } )  /\  P  =/=  1 )  <->  ( P  e.  ( ZZ>= `  2 )  /\  A. z  e.  NN  ( z  ||  P  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) ) ) )
436, 21, 423bitri 206 1  |-  ( P  e.  Prime  <->  ( P  e.  ( ZZ>= `  2 )  /\  A. z  e.  NN  ( z  ||  P  ->  ( z  =  1  \/  z  =  P ) ) ) )
Colors of variables: wff set class
Syntax hints:    -> wi 4    /\ wa 104    <-> wb 105    \/ wo 708   A.wal 1351    = wceq 1353    e. wcel 2148    =/= wne 2347   A.wral 2455   {crab 2459    C_ wss 3129   {cpr 3592   class class class wbr 4000   ` cfv 5212   2oc2o 6405    ~~ cen 6732   1c1 7800   NNcn 8905   2c2 8956   ZZ>=cuz 9514    || cdvds 11775   Primecprime 12087
This theorem was proved from axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-ia1 106  ax-ia2 107  ax-ia3 108  ax-in1 614  ax-in2 615  ax-io 709  ax-5 1447  ax-7 1448  ax-gen 1449  ax-ie1 1493  ax-ie2 1494  ax-8 1504  ax-10 1505  ax-11 1506  ax-i12 1507  ax-bndl 1509  ax-4 1510  ax-17 1526  ax-i9 1530  ax-ial 1534  ax-i5r 1535  ax-13 2150  ax-14 2151  ax-ext 2159  ax-coll 4115  ax-sep 4118  ax-nul 4126  ax-pow 4171  ax-pr 4206  ax-un 4430  ax-setind 4533  ax-iinf 4584  ax-cnex 7890  ax-resscn 7891  ax-1cn 7892  ax-1re 7893  ax-icn 7894  ax-addcl 7895  ax-addrcl 7896  ax-mulcl 7897  ax-mulrcl 7898  ax-addcom 7899  ax-mulcom 7900  ax-addass 7901  ax-mulass 7902  ax-distr 7903  ax-i2m1 7904  ax-0lt1 7905  ax-1rid 7906  ax-0id 7907  ax-rnegex 7908  ax-precex 7909  ax-cnre 7910  ax-pre-ltirr 7911  ax-pre-ltwlin 7912  ax-pre-lttrn 7913  ax-pre-apti 7914  ax-pre-ltadd 7915  ax-pre-mulgt0 7916  ax-pre-mulext 7917  ax-arch 7918  ax-caucvg 7919
This theorem depends on definitions:  df-bi 117  df-dc 835  df-3or 979  df-3an 980  df-tru 1356  df-fal 1359  df-nf 1461  df-sb 1763  df-eu 2029  df-mo 2030  df-clab 2164  df-cleq 2170  df-clel 2173  df-nfc 2308  df-ne 2348  df-nel 2443  df-ral 2460  df-rex 2461  df-reu 2462  df-rmo 2463  df-rab 2464  df-v 2739  df-sbc 2963  df-csb 3058  df-dif 3131  df-un 3133  df-in 3135  df-ss 3142  df-nul 3423  df-if 3535  df-pw 3576  df-sn 3597  df-pr 3598  df-op 3600  df-uni 3808  df-int 3843  df-iun 3886  df-br 4001  df-opab 4062  df-mpt 4063  df-tr 4099  df-id 4290  df-po 4293  df-iso 4294  df-iord 4363  df-on 4365  df-ilim 4366  df-suc 4368  df-iom 4587  df-xp 4629  df-rel 4630  df-cnv 4631  df-co 4632  df-dm 4633  df-rn 4634  df-res 4635  df-ima 4636  df-iota 5174  df-fun 5214  df-fn 5215  df-f 5216  df-f1 5217  df-fo 5218  df-f1o 5219  df-fv 5220  df-riota 5825  df-ov 5872  df-oprab 5873  df-mpo 5874  df-1st 6135  df-2nd 6136  df-recs 6300  df-frec 6386  df-1o 6411  df-2o 6412  df-er 6529  df-en 6735  df-pnf 7981  df-mnf 7982  df-xr 7983  df-ltxr 7984  df-le 7985  df-sub 8117  df-neg 8118  df-reap 8519  df-ap 8526  df-div 8616  df-inn 8906  df-2 8964  df-3 8965  df-4 8966  df-n0 9163  df-z 9240  df-uz 9515  df-q 9606  df-rp 9638  df-seqfrec 10429  df-exp 10503  df-cj 10832  df-re 10833  df-im 10834  df-rsqrt 10988  df-abs 10989  df-dvds 11776  df-prm 12088
This theorem is referenced by:  isprm3  12098  isprm4  12099  dvdsprime  12102  coprm  12124  isprm6  12127  infpn2  12437
  Copyright terms: Public domain W3C validator